Comment calcule-t-on l’âge de la Terre ?

Image détaillée de la Terre, compilée à partir de plusieurs images prises par le satellite Suomi NPP. Photo : NASA/JPL

La Terre a environ 4,54 milliards d'années. Durant cette période, des continents se sont formés et ont disparu, des calottes glaciaires se sont étendues et rétrécies, et la vie a évolué, des organismes unicellulaires aux baleines bleues géantes. Alors, comment les scientifiques connaissent-ils l'âge de la Terre ?

« Quand vous êtes géologue et que vous observez une roche, ce n'est pas seulement une roche. Cette roche a une histoire que vous pouvez essayer de déchiffrer », a déclaré Becky Flowers, géologue à l'Université du Colorado à Boulder.

Lorsque les minéraux se forment à partir du magma ou de la lave, ils contiennent souvent des traces de matières radioactives, comme l'uranium. Au fil du temps, ces éléments radioactifs se désintègrent, émettant des radiations et finissant par se transformer en nouveaux éléments plus stables qui restent piégés à l'intérieur du minéral.

Prenons l'exemple de l'uranium 238 radioactif, une forme courante d'uranium. Ses atomes libèrent de l'énergie jusqu'à se transformer en plomb. Cela se produit à un rythme fixe appelé demi-vie, qui correspond au temps nécessaire à la désintégration de la moitié des atomes.

La demi-vie de l'uranium 238 est supérieure à 4 milliards d'années, ce qui signifie qu'il faut plus de 4 milliards d'années pour que la moitié de l'uranium 238 d'un échantillon se transforme en plomb. L'uranium 238 est donc idéal pour dater des objets extrêmement anciens.

Grâce aux demi-vies, les scientifiques peuvent calculer l'âge des roches en fonction du rapport entre l'élément radioactif « parent » et l'élément stable « fils ». Cette méthode est appelée datation radiométrique.

Le zircon est souvent utilisé pour la datation par radio-isotopes, car il contient une quantité relativement importante d'uranium, a expliqué Flowers. L'utilisation de l'uranium-plomb n'est qu'un type de datation par radio-isotopes. D'autres utilisent d'autres éléments, comme la datation par isotopes de carbone. C'est l'une des méthodes les plus courantes, utilisant un isotope radioactif du carbone dont la demi-vie est de plusieurs milliers d'années et qui est utile pour dater la matière organique.

Grâce à ces méthodes, les géologues ont découvert que les minéraux présents sur Terre ont 4,4 milliards d'années, ce qui signifie que la planète bleue existe depuis au moins cette époque. Mais pourquoi pensent-ils que la Terre a plus de 4,5 milliards d'années, soit plus de 100 millions d'années ?

La Terre a beaucoup changé au cours des milliards d'années, notamment sous l'effet de processus comme la tectonique des plaques, qui provoquent des déplacements de la croûte terrestre, la formation de nouvelles terres à partir du magma et l'enfoncement de terres anciennes dans le sol. Par conséquent, il est très difficile pour les scientifiques de retrouver des roches datant des premiers temps de la planète. Elles ont depuis longtemps été érodées ou fondues pour former de la matière première.

Cependant, les scientifiques peuvent utiliser la datation au radiocarbone pour déterminer l'âge de roches provenant d'autres régions du système solaire. Certaines météorites contiennent des matériaux vieux de plus de 4,56 milliards d'années, et des roches de la Lune et de Mars ont également environ 4,5 milliards d'années.

Ces dates sont assez proches de celles auxquelles les experts pensent que le système solaire a commencé à se former à partir du nuage de gaz et de poussière entourant le Soleil naissant. Grâce à ces âges relatifs, ils peuvent reconstituer une chronologie de la formation de la Terre, de la Lune, de Mars et d'autres corps célestes proches.

Selon Rebecca Fischer, géologue et planétologue à l'Université Harvard, la transition du nuage de poussière primordial à la planète Terre ne s'est pas produite instantanément, mais sur des millions d'années. Cela signifie que notre compréhension de l'âge de la Terre ne se limite pas à une année précise, mais plutôt à une période de temps où la planète bleue a commencé à se former.

Source VNE

Lien source